[자막] 똑똑한 바다 ? 바다에 벼락이 치면?!

(’21. 8. 26. / 디지털소통팀)

요즘같이 이렇게 비가 많이 내릴 때는천둥번개가 함께 치는 경우가 많죠. 이때 번개는 강력한 전기에너지를 갖고 있어서, 굉장히 위험한데요~ 그래서 우리는 번개로 인한 감전이나 화재사고를 종종 접할 수 있습니다.
그렇다면 번개가 바다에서 치면 어떻게 될까요? 바닷물에도 전기가 통할 수 있는데 번개가 치면 바다 속 제 친구들이 위험하지 않을까요? 번개는 구름과 구름, 구름과 지표면 사이에서 공중 전기의 방전이 일어나 만들어진 불꽃으로, “우르르 쾅쾅”하는 천둥소리를 동반하게 되는데요~ 이때 번개는 광속의 10분의 1정도나 되는 빠른 속도로 우리 눈에도 순간 번쩍, 하고 지나가게 됩니다. 굉장히 빠르고 짧은 순간에 치는 번개지만 번개의 전기에너지는 굉장히 강력한데요.
번개가 한 번 내리칠 때 발생하는 전기 에너지는 100W짜리 전구 10만 개를 약 1시간 동안 켤 수 있는 양과 맞먹는다고 합니다. 또한 번개가 지면으로 떨어지는 것을 벼락이라고 하는데요. 벼락이 떨어질 때는 번개가 칠 때 흐르는 엄청난 에너지가 그대로 전해지기 때문에 굉장히 위험해요. 전구 10만 개를 켤 수 있는 전기 에너지가 지면으로 떨어지는 거라고 생각 헤 보면 얼마나 위험한지 조금은 짐작이 되지 않나요?
그래서 벼락이 그대로 지면이나 사물에 떨어지면 불이 나거나 사람이 사망할 수 있는 등 피해가 적지 않은데요. 벼락으로 인한 피해를 막기 위해 만들어진 것이 건물 높은 곳에 설치되어 있는 피뢰침입니다. 1752년, 미국의 과학자인 벤자민 프랭클린은 폭풍우가 칠 때 연줄 끝에 열쇠를 달아 하늘로 날리는 실험을 통해 번개에 전기가 흐른다는 사실을 알아낸 후 번개와 벼락으로부터 사람과 구조물 등을 보호하는 피뢰침을 발명했는데요. 벼락이 치면 우선적으로 높은 건물의 꼭대기에 전기가 잘 통하는 금속으로 만들어진 피뢰침이 맞게 되고, 피뢰침과 연결된 금속선에 의해 지면에 있는 접지선으로 전하를 흘려보내게 해서 번개와 벼락으로 인한 피해가 발생하지 않게 됩니다.
피뢰침 덕분에 번개와 벼락으로부터 우리가 안전하다면, 과연 바다에서는 어떨까요? 바다는 피뢰침을 세울 높은 건물도 없는데 번개가 칠 때 저와 제 친구들의 안전은 누가 어떻게 지켜 줄까요? 결론부터 말하자면 바다는 번개나 벼락에도 안전합니다. 안전을 위해 물에 젖은 손으로는 전기 콘센트 등도 만지지 말라고 하는데, 바다는 괜찮다니 어떻게 된 일일까요? 앞서 번개는 구름과 구름, 구름과 지표면 사이에서 공중 전기의 방전이 일어나 만들어진 불꽃이라고 했는데요.
그렇기 때문에 번개는 기본적으로 구름이 있어야 하고, 특히 전기에너지를 모으는 축전기 역할을 하는 뇌운이 만들어져야 합니다. 이 뇌운은 대기층이 불안정한 상황에서 지표면의 공기가 급격히 데워져 하늘 위로 올라가는, 즉 상승기류가 강한 곳에서 주로 형성됩니다. 하지만 바다는 열 흡수율이 높아 쉽게 뜨거워지지 않기 때문에 대기의 상승기류가 생겨도 육지에 비해 약하고, 덕분에 뇌운도 잘 생기지 않습니다. 번개가 칠 환경 자체가 잘 조성이 안 되는 거죠. 실제 전 세계 번개 발생빈도 통계를 봐도 바다에서는 번개가 발생하는 일이 매우 드물다는 것을 확인할 수 있습니다.
하지만 빈도수가 낮을 뿐 바다에서도 번개가 발생하는데, 번개가 바다에 쳐도 제 친구들은 바다 속에서 어떻게 살아남을 수 있는 걸까요? 그 답을 알기 위해서는 전류의 성질을 알아야 하는데요. 우리 눈에는 보이지 않지만 전류도 흐르는 속도가 있습니다. 그 중 번개의 속도는 약 100,000km/s로 알려져 있는데요. 이렇게 빠른 속도로 흐르는 전류가 전기가 통하는 물체를 만나면 그 표면을 따라 흐르려는 성질을 가지고 있는데, 전류의 이런 성질을 ‘표피효과’라고 합니다.
그럼, 바다에 번개가 떨어지면 어떻게 될까요? 바닷물 자체는 도체이지만, 전류는 표피효과 때문에 바다로 번개가 치는 순간, 전류는 바다 표면으로 흐를 뿐 바다 속까지는 전류가 흐르지 않습니다. 그래서 바다에 번개가 쳐도 바다 속 제 친구들은 안전할 수 있어요. 물론 번개가 치는 순간 해수면 위로 튀어 오르거나, 해수면 가까이에 있다면 흐르는 전류에 그대로 감전되겠죠? 하지만 똑똑한 제 친구들은 비바람이 세차게부는 등 기상상황이 좋지 않을 때는 평소보다 더 깊은 곳으로 내려가기 때문에 번개로 인한 피해는 거의 없다고 볼 수 있습니다.
그러나 이 경우는 어디까지 바다 속에 사는 해양생물들에게만 해당되는 이야기일 뿐, 사람에게는 바다의 번개가 굉장히 위험합니다. 특히 악천후일 때 해수면에서 즐기는 서핑, 패들보드 등의 해양레저를 즐기면 번개의 위험에 그대로 노출될 수 있는데요. 바다에 번개가 떨어지게 되면 해수면을 타고 전류가 흐르면서 바다에 떠있는 해양레저 기구와 사람도 그대로 통과해 버리기 때문에 감전사고가 발생할 수 있어요.그래서 어선을 비롯한 선박에는 번개로 인한 피해를 막아주는 피뢰침이 있으며, 바다에 있는 가장 높은 건물인 등대 그리고 부산의 광안대교 등 바다에 설치된 대형교각에도 피뢰침이 설치되어 있습니다.
그러니 여러분~ 먹구름이 몰려오거나 비가 세차게 내릴 때는 절대 바다에 들어가거나 바닷가 가까이에 가지 말고, 되도록 멀리~~ 떨어져 있는 게 안전하다는 사실 잊지 마세요!